JP2010062822A - Electrode pair and electric field communication system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、送信すべき情報に基づく電界を電界伝達媒体に誘起させるとともにこの誘起した電界を検出して情報の送受信を行うトランシーバに接続される電極対および電界通信システムに関する。 The present invention relates to an electrode pair and an electric field communication system connected to a transceiver that induces an electric field based on information to be transmitted in an electric field transmission medium and detects the induced electric field to transmit and receive information.
携帯端末の小型化および高性能化によりウェアラブルコンピュータが注目されているが、図14はこのようなウェアラブルコンピュータを人間に装着して使用する場合の例を示している。同図に示すように、ウェアラブルコンピュータ7はそれぞれトランシーバ9を介して人間の腕、肩、胴体などに装着されて互いにデータの送受信を行うとともに、更に手足の先端で触れられるよう壁や床に設けられたトランシーバ9a、9bとケーブルとを介して外部に設けられたパソコン(PC)8と通信を行っている。
Although wearable computers are attracting attention due to the miniaturization and high performance of portable terminals, FIG. 14 shows an example in which such wearable computers are worn and used by humans. As shown in the figure, the wearable computer 7 is mounted on a person's arm, shoulder, torso, etc. via a
ここで、このようなウェアラブルコンピュータ7間、およびウェアラブルコンピュータ7とパソコン8間とのデータ通信に使用されるトランシーバ9は、電界信号検出技術を利用していて、送信すべき情報に基づく電界を電界伝達媒体である生体に誘起させ、この誘起した電界を用いて情報の送受信を行うものである。なお、トランシーバ9については、特許文献1および特許文献2に記載されている。
上記のような携帯端末を装着したユーザが床などに設けられた電極に接触することにより、当該電極に接続されたトランシーバを介して、携帯端末とコンピュータとが通信する。ここで、手足の先端で触れられるよう壁や床に設けられたトランシーバ9a、9bの電極は、2つの電極を備え、いずれか一方の電極のみがユーザに接触可能な側に配置されている。そのため、ユーザが、他方の電極に接触する場合には、当該他方の電極をユーザに接触可能な側に配置した電極を別に備える必要があり、また当該電極に接続するトランシーバを新たに備える必要がある。
When the user wearing the mobile terminal as described above contacts an electrode provided on the floor or the like, the mobile terminal and the computer communicate with each other via a transceiver connected to the electrode. Here, the electrodes of the
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、電界伝達媒体を介して情報の送受信を行うトランシーバに接続された電極対において、ユーザが、当該電極対が備える第1の電極および第2の電極のいずれにも接触できるようにすることにある。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an electrode pair connected to a transceiver that transmits and receives information via an electric field transmission medium. The purpose is to enable contact with both the first electrode and the second electrode.
上記目的を達成するため、本発明は、送信すべき情報に基づく電界を電界伝達媒体に誘起させるとともにこの誘起した電界を検出して情報の送受信を行うトランシーバに接続される電極対であって、第1の電極と、第2の電極とから成り、第1の電極と第2の電極は、互いに交差して配置され、第1の電極と第2の電極の両方が、ユーザが接触可能な表面に配置される。 To achieve the above object, the present invention provides an electrode pair connected to a transceiver for inducing an electric field based on information to be transmitted in an electric field transmission medium and detecting the induced electric field to transmit and receive information. It consists of a first electrode and a second electrode, the first electrode and the second electrode are arranged so as to cross each other, and both the first electrode and the second electrode can be contacted by the user Placed on the surface.
また、本発明は、送信すべき情報に基づく電界を電界伝達媒体に誘起させるとともにこの誘起した電界を検出して情報の送受信を行う電界通信を用いた電界通信システムであって、電界伝達媒体であるユーザが携帯する携帯端末と、コンピュータと、前記コンピュータに接続され電界通信を行う第1のトランシーバと、を有し、前記第1のトランシーバに接続される電極対は、第1の電極と第2の電極とから成り、第1の電極と第2の電極は互いに交差して配置され、第1の電極と第2の電極の両方が、ユーザが接触可能な表面に配置され、前記携帯端末は、電界通信を行う第2のトランシーバと、前記ユーザが第1のトランシーバの第1の電極または第2の電極に接触している場合に、所定の信号を送信する送信手段と、を有し、前記コンピュータは、前記ユーザが第1のトランシーバの第1の電極または第2の電極に接触している場合に、前記携帯端末から受信した受信信号の極性を第1のトランシーバから取得する取得手段と、取得した受信信号の極性に応じて所定の処理を行う処理手段と、を有する。 The present invention also provides an electric field communication system using electric field communication in which an electric field based on information to be transmitted is induced in the electric field transmission medium and the induced electric field is detected to transmit / receive information. A portable terminal carried by a certain user, a computer, and a first transceiver connected to the computer for electric field communication, and the electrode pair connected to the first transceiver includes a first electrode and a first electrode The first electrode and the second electrode are arranged so as to cross each other, and both the first electrode and the second electrode are arranged on a surface that can be contacted by a user, Has a second transceiver for performing electric field communication, and a transmission means for transmitting a predetermined signal when the user is in contact with the first electrode or the second electrode of the first transceiver. , The computer obtains the polarity of the received signal received from the mobile terminal from the first transceiver when the user is in contact with the first electrode or the second electrode of the first transceiver; Processing means for performing predetermined processing according to the polarity of the acquired reception signal.
本発明によれば、電界伝達媒体を介して情報の送受信を行うトランシーバに接続された電極対において、ユーザは、当該電極対が備える第1の電極および第2の電極のいずれにも接触することができ、またどちらの電極に接触したかを検知することができる。 According to the present invention, in an electrode pair connected to a transceiver that transmits and receives information via an electric field transmission medium, a user contacts either the first electrode or the second electrode of the electrode pair. It is possible to detect which electrode is touched.
以下、本発明の実施形態を、図面を用いて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施形態を説明するための説明図である。ユーザは、コンピュータ11およびトランシーバ12を備える携帯端末1を装着し、床などに設置された電極5に接触する。ユーザが電極5に接触することにより、トランシーバ12、ユーザの人体、電極5およびトランシーバ2の間で通信路が確立される。この通信路を介して、携帯端末1のコンピュータ11と、コンピュータ3との間で通信が可能になり、例えば携帯端末1のコンピュータ11からユーザID等の認証情報をコンピュータ3に送信し、コンピュータ3がユーザ認証やセキュリティチェック等を行うことが考えられる。
FIG. 1 is an explanatory diagram for explaining an embodiment of the present invention. The user wears the
図示する電極5は、対称である導電性のS+電極51(第1の電極)およびS−電極53(第2の電極)の対の電極を有する。S+電極51とS−電極53との間には、絶縁膜54が配置されている。
The illustrated
トランシーバ2は、電界信号検出技術を利用していて、送信すべき情報に基づく電界を電界伝達媒体に誘起させ、この誘起した電界を用いて情報の送受信を行うものである。例えば、トランシーバ2は、図2に示す構成をしており、コンピュータ3からの送信データを入出力(I/O)回路901を介して受け取ると、この送信データを送信部902を介して電極5(S+電極51およびS−電極53)に供給し、当該電極5を介して電界伝達媒体に電界を誘起させ、この電界を電界伝達媒体の他の部位に伝達させる。また、トランシーバ2は、電界伝達媒体に誘起されて伝達されてくる電界を電極5で検出し、この電界を電界検出部905に結合して電気信号に変換する。そして、この電気信号は、信号処理回路906で増幅、ノイズ除去などの信号処理を施され、更に波形整形回路907で波形整形がなされ、入出力回路901を介してコンピュータ3に出力するようになっている。
The
またトランシーバ2は、図3に示す構成のトランシーバであってもよい。図3に示すトランシーバ2は、データを送信するための送信部802と、データを受信するための受信部803と、I/O回路901とを備える。トランシーバ2は、コンピュータ3からの送信データを入出力(I/O)回路901を介して受け取ると、この送信データを送信部802を介して電極5に供給し、当該電極5を介して電界伝達媒体に電界を誘起させ、この電界を電界伝達媒体の他の部位に伝達させる。送信部802は、送信データを発振器805から出力される搬送波で変調するための変調回路804と、搬送波を出力するための発振器805とを備える。
The
また、トランシーバ2は、電界伝達媒体に誘起されて伝達されてくる電界を電極5で検出し、この電界を受信部803で受信データに変換して入出力回路901を介してコンピュータ3に出力する。受信部803は、復調信号のHレベルとLレベルの反転が起きていないかを判定して補正するための補正回路806と、搬送波再生回路808で再生された搬送波と受信した信号をもとにデータを再生する復調回路807と、受信した信号から搬送波を抽出する搬送波再生回路808とを備える。なお、コンピュータ3は、送信データとともに送信と受信の動作の切替を指示するための送受切替信号をトランシーバ2に対して出力するものとする。
The
携帯端末1は、図1に示すように、コンピュータ11とトランシーバ12とを有する。トランシーバ12は、上記説明したトランシーバ2と同様であり、S+電極51およびS−電極53を備える。携帯端末1では、図1の側面図に示すように、S+電極51またはS−電極53の一方のみがユーザの体に接触するように配置されている。すなわち、ユーザは、S+電極51側を体に接触させて携帯端末1を装着する場合と、S−電極53側を体に接触させて携帯端末1を装着する場合とがある。
As illustrated in FIG. 1, the
図4は、送信信号の極性と、受信信号の極性を説明するための説明図である。 FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining the polarity of the transmission signal and the polarity of the reception signal.
図4(a)は、S+電極51およびS−電極53と、当該電極51、53に接続される、トランシーバ2の一部である差動増幅回路21と、極性判定回路22とを示すものである。
FIG. 4A shows an S +
差動増幅回路21は、各電極51、53に印加された信号の電位差を増幅して、受信信号として出力する回路である。また、各電極51、53に混入した同相雑音(等しい強さで印加される雑音)は、差動増幅回路21で相殺されて除去される。
The
極性判定回路22は、差動増幅回路21から出力される受信信号の極性(正極または負極)を判定する回路である。極性判定回路22は、例えば2つの閾値(正極閾値、負極閾値)をあらかじめ設定・記憶しており、差動増幅回路21から出力される受信信号が正極閾値あるいは負極閾値のいずれかを先に上回った(または下回った)かを検出して、受信信号の極性の判別結果信号を、入出力回路901を介してコンピュータ3に出力する。また、極性判定回路22は、受信信号を、電界検出部905(または復調回路807および搬送波再生回路808)に出力する。
The
なお、差動増幅回路21および極性判定回路22は、図2および図3には示されていないが、受信部910、803内に備えられている。
Note that the
図4(b)は、信号の極性を示す。携帯端末1のトランシーバ12のS+電極にユーザが接する状態で携帯端末1を装着している場合、携帯端末1のコンピュータ11が送信する送信信号201の極性(信号の立ち上がり)は、図示するように正極である。
FIG. 4B shows the polarity of the signal. When the
この場合、ユーザが図1に示すようにS+電極51に接触している場合、トランシーバ2の差動増幅回路21が出力する受信信号の極性202は、送信信号の極性201と同じ正極となる。この場合、極性判定回路22は、受信信号が最初に正極閾値を上回っていることを検出し、受信信号の極性が正極であると判別する。一方、図1に示す電極5のS+電極51およびS−電極53の配置を逆にして、S−電極53がユーザに接するように配置した場合、トランシーバ2の差動増幅回路21が出力する受信信号203の極性は、送信信号の極性201と逆相の(反転した)負極となる。この場合、極性判定回路22は、受信信号が最初に負極閾値を下回っていることを検出し、受信信号の極性が負極であると判別する。
In this case, when the user is in contact with the S +
このような受信信号の極性の変化を利用して、ユーザがS+電極51に接触しているのか、あるいはS−電極53に接触しているのかを判別することができる。
Using such a change in the polarity of the received signal, it is possible to determine whether the user is in contact with the S +
次に、トランシーバ2に接続される本実施形態の電極5の構造について説明する。
Next, the structure of the
図5は、S+電極51およびS−電極53の第1の具体例を示したものである。図5(a)は電極5の上面図であり、図5(b)は、図5(a)のA−A’部、B−B’部およびC−C’部に対応した電極5の断面図である。
FIG. 5 shows a first specific example of the S +
図示する電極51、53は、板状の導電性材料(例えば、銅板等)を用いて形成され、電極交差部55において、S+電極51およびS−電極53が上下に交差して入れ替えて配置されており、S+電極51とS−電極53とは対称である。すなわち、図中の左側(S+面)ではS+電極51が表面(ユーザが接触する側)に配置され、S−電極53は裏面(ユーザが接触しない側)に配置されている。一方、図中の右側(S−面)ではS−電極53が表面(ユーザが接触する側)に配置され、S+電極51は裏面(ユーザが接触しない側)に配置されている。なお、S+電極51およびS−電極53は、絶縁膜54に覆われている。
The illustrated
このように、S+電極51とS−電極53とを互いに交差させて配置することにより、例えばユーザがS+面からS−面に移動することにより、ユーザはS+電極51およびS−電極53の両方の電極に接触することができる。
Thus, by arranging the S +
図6は、S+電極51およびS−電極53の第2の具体例を示したものである。図6(a)は電極5の上面図であり、図6(b)は、図6(a)のA−A’部、B−B’部およびC−C’部に対応した電極5の断面図である。
FIG. 6 shows a second specific example of the S +
図示する電極51、53は、網状の導電性材料(例えば、銅線の金網等)を用いて形成され、電極交差部55において、S+電極51およびS−電極53が上下に交差して入れ替えて配置されており、S+電極51とS−電極53とは対称である。すなわち、図中の左側(S+面)ではS+電極51が表面に配置され、S−電極53は裏面に配置されている。一方、図中の右側(S−面)ではS−電極53が表面に配置され、S+電極51は裏面に配置されている。なお、S+電極51およびS−電極53は、絶縁膜54に覆われている。
The illustrated
このように、S+電極51とS−電極53とを上下に交差させて配置することにより、ユーザはS+電極51およびS−電極53の両方の電極に接触することができる。また網状の導電性材料を用いることにより、各電極51、53の総面積を小さくし、S+電極51およびS−電極53間の静電容量を下げて電極間の結合を弱め、一方の電極で受信した信号が他方の電極に流出することを防止することができる。これにより、電極5全体の厚さをより薄くすることができる。
Thus, by arranging the S +
図7は、S+電極51およびS−電極53の第3の具体例を示したものである。図7(a)は電極5の上面図であり、図7(b)は、図7(a)のA−A’部およびB−B’部に対応した電極5の断面図である。
FIG. 7 shows a third specific example of the S +
図示する電極51、53は、線状の導電性材料(例えば、銅線)を波状に折り曲げることにより形成され、電極交差部55において、S+電極51およびS−電極53が上下に交差して入れ替えて配置されており、S+電極51とS−電極53とは対称である。すなわち、図5および図6と同様に配置されている。このように、S+電極51とS−電極53とを上下に交差させて配置することにより、ユーザはS+電極51およびS−電極53の両方の電極に接触することができる。また線状の導電性材料を用いることにより、各電極51、53の総面積をさらに小さくし、S+電極51およびS−電極53間の静電容量を下げて電極間の結合を弱め、一方の電極で受信した信号が他方の電極に流出することを防止することができ、電極5全体の厚さをより薄くすることができる。
The illustrated
なお、携帯端末1のトランシーバ12のS+電極51およびS−電極53は、図5から図7と異なり、図1に示すようにS+電極またはS−電極の一方のみがユーザの体に接触するように配置されている。
The S +
次に、S+電極51とS−電極53とを交差させた電極5を用いた電界通信システムの適用例について説明する。
Next, an application example of the electric field communication system using the
<適用例1>
図8は、適用例1の電界通信システム(入退出管理システム)の構成図である。本電界通信システムでは、S+電極51とS−電極53とを交差させた電極5がドア(扉)81に設置されている。図示する例では、電極5の上部では、S+電極51が表面(ユーザが接触する側)に、S−電極53が裏面(ドア側)に配置されている。そして、電極交差部55でS+電極51とS−電極53とが交差され、電極5下部では、S−電極53が表面に、S+電極51が裏面に配置されている。
<Application example 1>
FIG. 8 is a configuration diagram of the electric field communication system (entrance / exit management system) of Application Example 1. In the electric field communication system, an
ユーザは、ドア81を開ける際に、S+電極51およびS−電極53に所定のパターン(所定の順番および所定の回数)で接触することにより、ドア81を開けるための暗証パターンを入力する。すなわち、ユーザは、携帯端末1のトランシーバ12のS+電極が体に接触するように携帯端末1を装着し、携帯端末1のコンピュータ11は、所定の送信信号(正極の信号)を常時送信しているものとする。この状態で、ユーザがS+51電極に触れると、図4で説明したように、ユーザの人体を介して正極の信号(プラスコード:+)が受信信号としてトランシーバ2に入力され、S−電極53に触れると、負極の信号(マイナスコード:−)が受信信号としてトランシーバ2に入力される。
When the user opens the
例えば、ユーザが「S+電極、S+電極、S−電極、S+電極、S−電極、S−電極」の順番で電極5に触れた場合、トランシーバ2の差動増幅回路21が出力する複数の受信信号の極性は「+、+、−、+、−、−」の入力パターンとなる。トランシーバ2の極性判定回路22は、差動増幅回路21から出力される各受信信号の極性を判別し、極性の入力パターン(極性判定結果信号)を、入出力回路901を介してコンピュータ3に送信する。また、極性判定回路22は、受信信号を、受信部910、803等を介してコンピュータ3に送信する。
For example, when the user touches the
コンピュータ3(取得手段、処理手段)は、暗証パターンをあらかじめ記憶部に記憶しておき、当該暗証パターンとトランシーバ2から送信された入力パターンとが一致するか否か認証し、一致する場合はドアを開錠する。一致しない場合は、ドアを施錠したままとする。
The computer 3 (acquisition means, processing means) stores the password pattern in the storage unit in advance, authenticates whether the password pattern and the input pattern transmitted from the
なお、ユーザが携帯端末1のトランシーバ12のS−電極が体に接触するように携帯端末1を装着している場合、携帯端末1のコンピュータ11の送信信号は逆相・反転し、負極の信号が送信される。このとき、ユーザが「S+電極、S+電極、S−電極、S+電極、S−電極、S−電極」の順番で電極5に触れた場合、トランシーバ2の差動増幅回路21が出力する複数の受信信号の極性は「−、−、+、−、+、+」の入力パターンとなる。すなわち、前述の入力パターンの+と−が反転した入力パターンとなる。
When the user wears the
そのため、コンピュータ3は、暗証パターンとして、2つのパターンを記憶部に記憶し、ユーザが携帯端末1のトランシーバ12のS+電極またはS−電極のどちらが接触するように携帯端末1を装着していても、照合および開錠できるようにする。
Therefore, the
図9は、携帯端末1が送信する送信信号と、トランシーバ2が受信する受信信号の一例を示すものである。携帯端末1は、送信信号としてユーザID「1011」を送信するものとし、この送信信号は図9(a)に示す搬送波(振幅偏移変調:ASK)で送信されるものとする。搬送波が存在する部分は「1」を、搬送波が存在しない部分は「0」を意味する。また、図示する送信信号は正極の信号であり、ユーザがドア81のS+電極51またはS−電極52に触れる度に、この送信信号がトランシーバ2に入力される。
FIG. 9 shows an example of a transmission signal transmitted by the
ユーザがS+電極51に触れた場合のトランシーバ2の受信信号は、図9(b)に示すように、立ち上がりが正となる正極の信号である。また、ユーザがS−電極53に触れた場合のトランシーバ2の受信信号は、図9(c)に示すように、立ち上がりが負となる負極の信号である。
The reception signal of the
コンピュータ3は、ドア81の開錠(すなわち入退場)を許可する複数のユーザIDをあらかじめ記憶部に記憶しておき、前述の暗証パターンとトランシーバ2から送信された入力パターンとが一致する場合であって、さらに受信したユーザIDが記憶部に記憶されたいずれかのユーザIDと一致する場合に、ドアを開錠することとしてもよい。 このように、送信信号としてユーザIDを送信した場合、信号の極性に基づく入力・暗証パターンを用いた認証だけでなく、ユーザIDを用いた認証も行えるため、より高度なセキュリティを実現することができる。
The
<適用例2>
図10は、適用例2の電界通信システム(移動検知システム)の構成図である。本電界通信システムでは、S+電極51とS−電極53とを交差させた電極5が床に設置されている。図示する例では、ユーザが接触する電極5の表面(上部)には、S+電極51とS−電極53とが交互に配置されている。なお、図10では、電極5の構造を簡略化して表しているため、電極交差部を図示していないが、S+電極51とS−電極53とは図5から図7で説明したように互いに交差して配置されている。
<Application example 2>
FIG. 10 is a configuration diagram of an electric field communication system (movement detection system) of Application Example 2. In the electric field communication system, an
このような電極5の上でユーザがS+電極51からS−電極53に、またはS−電極53からS+電極51に移動した場合、トランシーバ2の受信信号の極性は正極から負極へ、または負極から正極へ反転する。コンピュータ3(取得手段、処理手段)は、トランシーバ2が検知した受信信号の極性の変化に基づいて、ユーザが移動したことを検知することができる。
When the user moves from the S +
また、図示するように、S+電極51が表面になっている部分が複数存在し、またS−電極53が表面になっている部分が複数存在する場合であっても、S+電極51およびS−電極53はそれぞれ1つの電極であって、S+電極51とS−電極53とが交互に入れ替えて配置されているため、1つのトランシーバ2で対応することができる。
Further, as shown in the figure, even when there are a plurality of portions where the S +
図11は、図10に示す電極5の配置の具体例を示すものである。図11(a)は、帯状にS+電極51とS−電極53とを交互に配置した例であって、図11(b)は、アレイ状にS+電極51とS−電極53とを交互に配置した例である。
FIG. 11 shows a specific example of the arrangement of the
<適用例3>
図12は、適用例3の電界通信システム(入退出管理システム)の構成図である。本電界通信システムは、携帯端末1を携帯しているユーザが、扉(ドア)の外の室外にいるのか、または、扉の内の室内にいるのかを検知する。
<Application example 3>
FIG. 12 is a configuration diagram of the electric field communication system (entrance / exit management system) of the application example 3. The electric field communication system detects whether the user carrying the
図示する電界通信システムは、扉を挟んでS+電極51とS−電極53とが交差されて床に設置された移動方向検知用電極5Aと、移動方向検知用電極5Aに接続されたトランシーバ2Aと、第1の基準検知用電極5Bと、第2の基準検知用電極5Cと、第1の基準検知用電極5Bおよび第2の基準検知用電極5Cに接続された基準検知用トランシーバ2Bと、トランシーバ2Aおよび基準検知用トランシーバ2Bに接続されたコンピュータ3(取得手段、処理手段)とを有する。
The electric field communication system shown in the figure includes a moving
図示する移動方向検知用電極5Aは、室外ではS+電極51が表面(ユーザが接触する側)に、S−電極53が裏面(ユーザが接しないが側)に配置されている。そして、扉の下の電極交差部55でS+電極51とS−電極53とが交差され、室内ではS−電極53が表面に、S+電極51が裏面に配置されている。
In the illustrated moving
第1の基準検知用電極5Bは、室外の移動方向検知用電極5Aの手前に設置され、扉に向かって室外を移動するユーザは、移動方向検知用電極5Aに接触する(移動方向検知用電極5Aの上に立つ)前に、必ず第1の基準検知用電極5Bに接触するものとする。また、第2の基準検知用電極5Cは、室内の移動方向検知用電極5Aの手前に設置され、扉に向かって室内を移動するユーザは、移動方向検知用電極5Aに接触する前に、必ず第2の基準検知用電極5Cに接触するものとする。
The first
第1の基準検知用電極5Bおよび第2の基準検知用電極5Cは、ユーザの携帯端末1(トランシーバ12)のS+電極がユーザに接触しているのか、またはS−電極がユーザに接触しているのかを判別するためのものである。すなわち、基準検知用トランシーバ2Bで検出される受信信号(受信信号B)は、携帯端末1のS+電極がユーザに接している場合には正極の受信信号であり、S−電極がユーザに接している場合には負極の受信信号である。基準検知用トランシーバ2Bは、受信信号の極性を判別し、判別結果(正極または負極)をコンピュータ3に送出する。
The first
そして、室外において、ユーザが移動方向検知用電極5A(S+電極が表面)に接触したとする。このとき、トランシーバ2Aで検出される受信信号(受信信号A)は、携帯端末1のS+電極がユーザに接している場合には正極の受信信号であり、S−電極がユーザに接している場合には負極の受信信号である。一方、室内において、ユーザが移動方向検知用電極5A(S−電極が表面)に接触したとする。このとき、トランシーバ2Aで検出される受信信号(受信信号A)は、携帯端末1のS+電極がユーザに接している場合には負極の受信信号であり、S−電極がユーザに接している場合には正極の受信信号である。トランシーバ2Aは、受信信号の極性を判別し、極性判別結果(正極または負極)を入出力回路901を介してコンピュータ3に送出する。
Then, it is assumed that the user contacts the moving
コンピュータ3は、基準検知用トランシーバ2Bから送信される極性の判別結果(極性判定信号B)と、トランシーバ2Aから送信される極性の判別結果(極性判定信号A)とにもとづいて、ユーザが室外にいるのか、または室内にいるのかを判別することができる。
On the basis of the polarity determination result (polarity determination signal B) transmitted from the
例えば、第1の基準検知用電極5Bまたは第2の基準検知用電極5Cをユーザが接触した(踏んだ)ときに、基準検知用トランシーバ2Bの受信信号(受信信号B)が正極であれば、コンピュータ3は、携帯端末1のS+電極がユーザに接していると判別する。そして、移動方向検知用電極5Aをユーザが接触したときに、トランシーバ2Aの受信信号(受信信号A)が正極であれば、コンピュータ3は、図12に示すようにユーザは室外の移動方向検知用電極5Aの上にいると判別する。逆にこのとき、トランシーバ2Aの受信信号(受信信号A)が負極であれば、コンピュータ3は、ユーザは室内の移動方向検知用電極5Aの上にいると判別する。
For example, when the user touches (steps on) the first
一方、第1の基準検知用電極5Bまたは第2の基準検知用電極5Cをユーザが接触したときに、基準検知用トランシーバ2Bの受信信号(受信信号B)が負極であれば、コンピュータ3は、携帯端末1のS−電極がユーザに接していると判別する。そして、移動方向検知用電極5Aをユーザが接触したときに、トランシーバ2Aの受信信号(受信信号A)が負極であれば、コンピュータ3は、図12に示すようにユーザは室外の移動方向検知用電極5Aの上にいると判別する。逆にこのとき、トランシーバ2Aの受信信号(受信信号A)が正極であれば、コンピュータ3は、ユーザは室内の移動方向検知用電極5Aの上にいると判別する。
On the other hand, when the user contacts the first
<適用例4>
図13は、適用例4のキャビネットに設置される電界通信システム(認証システム)の構成図である。図13(a)は、キャビネットの上面図で、図13(b)は、キャビネットの斜視図である。本電界通信システムでは、携帯端末1を携帯したユーザが、キャビネットの扉に設置された電極5に接触することにより、携帯端末1のコンピュータ11に記憶されたユーザIDが、トランシーバ12、ユーザの人体およびトランシーバ2を介してコンピュータ3に送信される。
<Application example 4>
FIG. 13 is a configuration diagram of an electric field communication system (authentication system) installed in the cabinet of the application example 4. FIG. 13A is a top view of the cabinet, and FIG. 13B is a perspective view of the cabinet. In this electric field communication system, when a user carrying the
そして、コンピュータ3(取得手段、処理手段)は、受信したユーザIDがキャビネットの使用を許可されているユーザIDか否かを判別し(すなわち、あらかじめ記憶部に登録されたユーザIDのいずれかに一致するか否かを判別し)、使用を許可されたユーザIDの場合は、施錠されているキャビネットの扉を開錠する。 Then, the computer 3 (acquisition means, processing means) determines whether or not the received user ID is a user ID permitted to use the cabinet (that is, any one of user IDs registered in advance in the storage unit). If the user ID is permitted to be used, the cabinet door that is locked is unlocked.
本実施形態のキャビネットに設置される電極5は、図5から図7で説明した電極5と同様に、電極5の左側ではS+電極51が表面に、S−電極53が裏面に配置されている。そして、電極交差部(不図示)でS+電極51とS−電極53とが交差され、電極5の右側ではS−電極53が表面に、S+電極51が裏面に配置されている。ユーザは、電極5の左側(S+電極51が表面)または、電極5の右側(S−電極53が表面)のいずれか一方に接触し、キャビネットの扉を開錠する。
In the
ここで、ユーザがキャビネットの上に携帯端末1を置き忘れてしまう場合がある。S+電極51とS−電極53とが交差しない従来の電極(例えば、表面全部がS+電極で裏面全部がS−電極)場合、携帯端末1(コンピュータ11)から送信されるユーザIDは、トランシーバ12、電界伝達媒体であるキャビネットおよびトランシーバ2を介してコンピュータ3に送信される。そして、コンピュータ3は、受信したユーザIDを認証し、施錠されているキャビネットの扉を開錠してしまう。すなわち、携帯端末1をキャビネットに接する場所に置き忘れてしまうと、キャビネットの扉は開錠されたままの状態となってしまう。
Here, the user may forget to place the
これに対して、図13に示す電極5が設置されたキャビネットの上に携帯端末1を置き忘れた場合であっても、キャビネットの扉は開錠されず、施錠された状態であるため、セキュリティをより向上させることができる。すなわち、置き忘れた携帯端末1から送信されるユーザID信号は、S+電極51とS−電極53とに等しい強さで印加されるため、差動増幅回路21で除去され、コンピュータ3には携帯端末1が送信したユーザIDが届かない。したがって、キャビネットの扉は開錠されず、施錠された状態である。すなわち、S+電極51とS−電極53とを交差させた対称形状の電極を用いることにより、携帯端末1の置き忘れによるキャビネットの扉の開錠という誤動作を防止することができる。
On the other hand, even if the
以上説明した本実施形態の電極5では、S+電極51とS−電極53とを交差させて配置することにより、ユーザはS+電極51およびS−電極53の両方の電極に接触することができ、また、どちらの電極51、53に接触したかを検知することができる。
In the
また、S+電極51およびS−電極53に網状または線状の導電性材料を用いることにより、各電極51、53の総面積を小さくし、S+電極51およびS−電極53間の静電容量を下げて電極間の結合を弱め、これにより電極5全体の厚さをより薄くすることができる。
Further, by using a net-like or linear conductive material for the S +
以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、本発明の実施形態に対して種々の変形や変更を施すことができる。 As mentioned above, although embodiment of this invention has been described, various deformation | transformation and change can be performed with respect to embodiment of this invention in the range which does not deviate from the summary of this invention.
1 携帯端末
11 コンピュータ
12 トランシーバ
2 トランシーバ
3 コンピュータ
5 電極
51 S+電極
53 S−電極
54 絶縁膜
55 電極交差部
DESCRIPTION OF
Claims (6)
第1の電極と、第2の電極とから成り、
第1の電極と第2の電極は、互いに交差して配置され、第1の電極と第2の電極の両方が、ユーザが接触可能な表面に配置されること
を特徴とする電極対。 An electrode pair connected to a transceiver that induces an electric field based on information to be transmitted in an electric field transmission medium and detects the induced electric field to transmit and receive information,
Consisting of a first electrode and a second electrode,
The first electrode and the second electrode are arranged so as to cross each other, and both the first electrode and the second electrode are arranged on a surface that can be contacted by a user.
前記第1の電極および第2の電極は、板状の導電性材料、網状の導電性材料、および、折り曲げた線状の導電性材料のいずれか1つを用いて形成されること
を特徴とする電極対。 The electrode pair according to claim 1, wherein
The first electrode and the second electrode are formed using any one of a plate-like conductive material, a net-like conductive material, and a bent linear conductive material. Electrode pair to be used.
前記第1の電極および第2の電極は、対称な対となっていること
を特徴とする電極対。 The electrode pair according to claim 1, wherein
The pair of electrodes, wherein the first electrode and the second electrode are symmetrical pairs.
電界伝達媒体であるユーザが携帯する携帯端末と、コンピュータと、前記コンピュータに接続され電界通信を行う第1のトランシーバと、を有し、
前記第1のトランシーバに接続される電極対は、第1の電極と第2の電極とから成り、第1の電極と第2の電極は互いに交差して配置され、第1の電極と第2の電極の両方が、ユーザが接触可能な表面に配置され、
前記携帯端末は、
電界通信を行う第2のトランシーバと、
前記ユーザが第1のトランシーバの第1の電極または第2の電極に接触している場合に、所定の信号を送信する送信手段と、を有し、
前記コンピュータは、
前記ユーザが第1のトランシーバの第1の電極または第2の電極に接触している場合に、前記携帯端末から受信した受信信号の極性を第1のトランシーバから取得する取得手段と、
取得した受信信号の極性に応じて所定の処理を行う処理手段と、を有すること
を特徴とする電界通信システム。 An electric field communication system using electric field communication that induces an electric field based on information to be transmitted in an electric field transmission medium and detects the induced electric field to transmit and receive information,
A portable terminal carried by a user as an electric field transmission medium, a computer, and a first transceiver connected to the computer and performing electric field communication;
The electrode pair connected to the first transceiver includes a first electrode and a second electrode. The first electrode and the second electrode are arranged so as to cross each other, and the first electrode and the second electrode Both electrodes are placed on a user accessible surface,
The portable terminal is
A second transceiver for performing electric field communication;
Transmitting means for transmitting a predetermined signal when the user is in contact with the first electrode or the second electrode of the first transceiver;
The computer
Obtaining means for obtaining, from the first transceiver, the polarity of the received signal received from the mobile terminal when the user is in contact with the first electrode or the second electrode of the first transceiver;
An electric field communication system comprising: processing means for performing predetermined processing according to the polarity of the acquired reception signal.
前記前記第1のトランシーバに接続される前記電極対は、ドアに設置され、
前記コンピュータの取得手段は、前記ユーザが所定の順番で複数回数、第1の電極および第2の電極に接触した場合に、前記携帯端末から受信した複数の受信信号の極性を示す入力パターンを第1のトランシーバから取得し、
前記処理手段は、取得した入力パターンが、あらかじめ定められた登録パターンと一致するか否かを判別し、一致する場合に前記ドアを開錠すること
を特徴とする電界通信システム。 The electric field communication system according to claim 4,
The electrode pair connected to the first transceiver is installed on a door;
The acquisition means of the computer outputs an input pattern indicating the polarities of a plurality of received signals received from the portable terminal when the user contacts the first electrode and the second electrode a plurality of times in a predetermined order. From one transceiver,
The electric field communication system, wherein the processing means determines whether or not the acquired input pattern matches a predetermined registration pattern, and unlocks the door when the input pattern matches.
前記携帯端末1の第2のトランシーバの第3の電極または第4の電極が、ユーザに接触しているかを判別するための基準検知用トランシーバと、基準検知用トランシーバに接続される基準検知用電極とをさらに有し、
前記コンピュータの取得手段は、前記ユーザが基準検知用電極に接触している場合に、前記携帯端末から受信した受信信号の極性を基準検知用トランシーバから取得し、
前記処理手段は、基準検知用トランシーバから取得した受信信号の極性に基づいて、携帯端末1の第3の電極または第4の電極がユーザに接触しているかを判別すること
を特徴とする電界通信システム。 The electric field communication system according to claim 4,
Reference detection transceiver for determining whether the third electrode or the fourth electrode of the second transceiver of the mobile terminal 1 is in contact with the user, and a reference detection electrode connected to the reference detection transceiver And
The acquisition means of the computer acquires the polarity of the received signal received from the portable terminal from the reference detection transceiver when the user is in contact with the reference detection electrode,
The processing means determines whether the third electrode or the fourth electrode of the mobile terminal 1 is in contact with the user based on the polarity of the received signal acquired from the reference detection transceiver. system.
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